納米防水材料(右側(cè))，在充滿蒸汽的浴室內(nèi)依然光亮
注意：納米是一個很小的長度單位，但是納米材料的作用可不小喲！
例1 下列關于納米材料的說法正確的是( )A.任何物質(zhì)的尺度加工到1~100 nm時，它們都是納米材料B.某一物質(zhì)變?yōu)榧{米材料后，發(fā)生了異常的變化，產(chǎn)生了神奇的效果，是因為這一物質(zhì)已經(jīng)變成了另一物質(zhì)C.普通衣服經(jīng)過納米方法處理后，將會不沾水和油，長時間光潔如新D.陶瓷耐磨損、耐高溫，但易碎，用納米陶瓷粉制成的陶瓷破碎后能自動修復成原樣
解析：并不是所有物質(zhì)的尺度加工到1~100 nm時，它們都是納米材料，只有它們的物理性質(zhì)或者化學性能與較大尺度相比時，發(fā)生了異常的變化，它們才是納米材料，故A錯誤;當某一物質(zhì)成為納米材料后，它與之前的物質(zhì)仍是同一物質(zhì)，故B錯誤;用納米陶瓷粉制成的陶瓷，破碎后不能自動修復成原樣，故D錯誤.
“綠色”能源可以分為廣義和狹義兩種，廣義的“綠色”能源包括在能源的生產(chǎn)及其消費過程中，對生產(chǎn)環(huán)境低污染或無污染的能源，如天然氣、清潔煤和核能;狹義的“綠色”能源指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風能等.
說明：除了我們學習的三種綠色能源之外，現(xiàn)在正在大力發(fā)展的風能、潮汐能等都是綠色能源.
例2 下列能源不屬于綠色能源的是( )A.鋰離子電池 B.石油C.太陽能電池 D.氫燃料電池解析：常見的綠色能源對環(huán)境無污染或污染很小，如鋰離子電池、太陽能電池、氫燃料電池等，而在使用石油的過程中，會產(chǎn)生大量有害氣體而污染環(huán)境，因此石油不屬于綠色能源.
例3 科普展覽會上有一種神奇的金屬花，它的花瓣是用一種特殊的金屬片記憶合金制成的，如圖2-4-1所示.它具有記憶能力，溫度升高它就會綻開，如(填“甲”或“乙”)圖，關上燈它又會，如(填“甲”或“乙”)圖.解析：記憶合金溫度升高時會發(fā)生外形變化，外形變化是這種金屬的特性，燈光照射使構(gòu)成花瓣的特殊金屬片溫度升高，金屬片伸展開，溫度降低時金屬片閉合.答案：甲閉合乙
對新材料的特點認識不清
例4 下列關于新材料的說法正確的是( )A.記憶合金是一種能記住很多知識的金屬B.納米材料都很小C.記憶合金主要用于研究，對生產(chǎn)生活沒什么用處D.我國在納米材料的研究上具有世界先進水平
解析：記憶合金記憶的是形狀，而不能記憶知識，A錯誤；納米材料就是采用化學、物理甚至生物方法將物質(zhì)變成納米級的微細顆粒后形成的材料，其基本單元很小，但它本身不一定小，B錯誤；記憶合金在科學技術領域、生產(chǎn)生活中有重要的應用，C錯誤；我國在納米材料的研究上具有世界先進水平，D正確.
錯解：A或B或C注意：記憶合金和納米材料都屬于新材料，它們在生產(chǎn)生活中有重要的應用，既不能把納米材料理解成很小的材料，也不能把記憶合金當成無用的材料.
角度a 納米材料的特點
例5 下列關于納米材料的敘述正確的是( )A.很小的材料就是納米材料B.納米材料只是近幾年才開始被人們利用的C.不存在天然形成的納米材料D.納米材料的基本單元小
解析：納米材料就是采用化學、物理甚至生物方法將物質(zhì)變成納米級的微細顆粒后形成的材料，其基本單元很小，但它本身不一定小.納米材料在自然界中廣泛存在，如蛋白石、隕石碎片、海洋沉積物等中都能見到它的身影.
角度b 納米材料的應用
例6 (多選)下列說法中利用納米材料的特殊作用的有( )A.為了裝飾，在墻壁上涂刷漆，漆能吸附在墻上B.用膠水可以把兩張紙糊在一起C.用納米陶瓷粉制成的陶瓷不易撞碎，具有一定的韌性D.下雨天紅紅的羽絨服不易被水淋濕解析：為了裝飾，在墻壁上涂刷漆，在兩張紙之間涂抹膠水，普通油漆和膠水都不是納米材料，A、B不符合題意；用納米陶瓷粉制成的陶瓷韌性好，不易碎，C符合題意；納米防水布可制成防水雨衣，羽絨服面料用納米材料制成，不易被水淋濕，D符合題意.
例7 (多選)如圖2-4-2所示是一種小型風力發(fā)電裝置，關于這種裝置的說法正確的是( )A.風力發(fā)電屬于“綠色”能源B.它與硅光電池一樣，把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能C.使用風力發(fā)電的最大優(yōu)點是無污染D.這種小型風力發(fā)電沒有什么用處
解析：由題意知，小型風力發(fā)電裝置把風能轉(zhuǎn)化成電能，風力發(fā)電沒有污染，它是綠色能源，故A、C正確；該裝置發(fā)電不是直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，而是利用風力發(fā)電，故B錯誤；這種小型風力發(fā)電裝置可以為小型電力設備供電或者給蓄電池充電，在生產(chǎn)與生活中有用處，故D錯誤.
例8 利用記憶合金可以制成彈簧，也可以放在熱水器的出水閥內(nèi)，防止熱水器中流出高溫的熱水把人燙傷，你能猜想一下它的工作原理嗎？解析：當熱水溫度過高，達到記憶合金制成的彈簧的轉(zhuǎn)變溫度時，彈簧會自動變長，及時關緊閥門而停止出水，從而避免把人燙傷.答案：見解析
知識點撥：記憶合金在溫度變化時形狀發(fā)生變化，從本質(zhì)上講，它是利用溫度進行自動控制的裝置.
例9 科學家發(fā)現(xiàn)某種合金具有“形狀記憶功能”，如果在較低溫度時將它彎曲成某一形狀，然后加熱到較高溫度時再彎曲成另一形狀，那么當溫度降到原來的較低溫度時，它會自行恢復到低溫時的形狀.
現(xiàn)用它制成如圖2-4-3所示裝置，在可繞圓心O轉(zhuǎn)動的均勻輕質(zhì)圓盤上安裝一個用形狀記憶合金做成的螺旋圈，它們在溫度較低時收緊、在溫度較高時放松.實驗表明：當把該圓盤的下半部分浸在盛有一定量熱水的水槽中時，只要給圓盤一個起始轉(zhuǎn)動的力，圓盤就能克服摩擦和水的阻力連續(xù)轉(zhuǎn)動起來.發(fā)揮你的想象力，提出一個巧妙應用形狀記憶合金的設想(參照示例，另舉一例). 示例：用形狀記憶合金制作一個“保險絲”，安裝在電器內(nèi)易發(fā)熱物體附近，當溫度過高時，記憶合金就恢復到它高溫時的形狀，斷開電路，防止電器過熱.設想：(所提的設想應是制作“保險絲”以外的).
解析：本題是一則開放性的題目，只要根據(jù)記憶合金的特點來設計你的設想即可.答案：(1)如用形狀記憶合金制作一個“警示鈴”，安裝在倉庫門口附近，當發(fā)生火災，溫度升高時，記憶合金恢復到高溫時的形狀，接通電路，使電鈴響起.(2)用形狀記憶合金制作一個“溫度自動控制開關”，安裝在恒溫箱內(nèi)，當溫度升高到一定程度時，記憶合金就恢復到它高溫時的形狀，斷開加熱電路，反之，當溫度降低到一定程度時，記憶合金就恢復到它低溫時的形狀，閉合加熱電路，從而可以使恒溫箱保持一定溫度.
(1)記憶合金記憶的是它的形狀，它在不同溫度下的形狀不同，當溫度變化時，形狀就發(fā)生變化.(2)由于記憶合金具有“記憶”形狀的特點，所以常用來制作溫度自動控制設備，防止物體變形等.
解讀中考：本節(jié)知識在中考中主要考查的是新材料的特點與應用，一般以填空題、選擇題為主，考查點較少，中考命題率較低，題目難度也很小.
教材第55頁“第2段”與傳統(tǒng)材料相比，新材料在強度、剛度、硬度、耐溫性、耐磨性、耐蝕性、抗輻照等某一方面或其中多個方面具有優(yōu)越的性能.
例10 納米陶瓷是一種高新科技材料，具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防滲透、完全無磁性等特點，下列選項中哪項可以利用納米陶瓷材料制造( )A.高壓輸電線 B.裝濃硫酸的容器C.銀行儲蓄卡 D.LED發(fā)光二極管解析：由題意知，納米陶瓷不能導電，不能制造高壓輸電線和發(fā)光二極管，A、D不符合題意；納米陶瓷耐腐蝕，可以用來制造裝濃硫酸的容器，B符合題意；納米陶瓷完全無磁性，不能制造銀行儲蓄卡，C不符合題意.
例11 閱讀資料內(nèi)容，回答問題.新型溫度計 日本科學家利用碳納米管研制一種新型的溫度計，它可以測量50~500 ℃之間的溫度，預計在微觀環(huán)境中將有廣泛地應用前景.日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)的科學家在英國(自然)雜志上發(fā)表報告說，他們在直徑為75 nm的碳納米管里充入金屬鎵液體，對它加熱，然后冷卻.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在50～500 ℃之間，碳納米管中鎵液柱的高度隨溫度的變化呈現(xiàn)均勻變化，就像普通溫度計里的酒精或水銀柱的高度變化一樣，液柱最長可以達到10 nm.
金屬鎵在溫度低于29.78 ℃時是固態(tài)，高于2 403 ℃時變成氣態(tài)，用液態(tài)鎵作為測溫液體，可以測量的范圍很大.同時，用于制造碳納米管的材料是石墨，它在50～500 ℃之間的體積隨溫度的變化極小，因此碳納米管本身的直徑和長度變化可忽略不計，測量精確度較高.(1)這種新型溫度計是根據(jù)什么原理制造的？(2)你認為新型溫度計的量程在什么范圍時，其精確度較高？(3)通過閱讀，你覺得制造溫度計時，在選擇材料上要考慮哪些因素？(至少寫出兩條)

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